VxWorks驱动的电力系统故障录波器：兼容与高效设计

本文主要探讨了基于VxWorks的电力系统故障录波器设计，该主题在现代电力系统中具有重要的技术应用价值。电力系统故障录波器是评估继电保护性能和故障分析的关键工具，传统变电站中通过硬接线采集数据，然后由后台设备处理。然而，随着变电站向数字化转型，录波器设计面临兼容性挑战，需要同时支持传统和数字化变电站的需求。 文章首先介绍了变电站的结构，区分了智能化的一次设备和网络化的二次设备，并阐述了逻辑上的过程层、间隔层和站控层。在这些层次中，IEC61850协议被用于数据交换，其中过程层通信网和间隔层通信网起着关键作用。数字化故障录波器设计采用分层架构，包括协议转换器和故障判断与录波设备。协议转换器的核心组件是PowerPC8270处理器和VxWorks操作系统，它负责IEC61850和GOOSE报文的接收、解析和数据同步。 VxWorks在此设计中扮演了关键角色，它作为嵌入式操作系统，提供了高效稳定的运行环境。IEC618509-1报文处理模块专门接收和解析模拟合并单元的数据，而GOOSE报文处理模块则负责处理来自保护控制单元的开关量数据。数据同步模块确保了不同类型数据的一致性，数据通信模块负责与后台设备的数据交互，而时间同步模块则确保系统时钟的准确。 文章的重点在于详细描述了如何在VxWorks环境下实现IEC61850报文的接收，包括报文的传输机制和具体操作流程。这涉及到报文的编码、解码、数据解析以及网络通信协议的集成。通过VxWorks平台，录波器能够无缝适应变电站的数字化改造，降低设备成本，提高故障记录和分析的准确性。 本文深入探讨了基于VxWorks的电力系统故障录波器设计，突出了其在现代电力系统中的技术优势，尤其是在传统与数字化变电站之间的兼容性解决方案，展示了VxWorks在复杂电力系统通信和数据处理中的强大能力。